DE962304C - Drehschieber - Google Patents

Description

Zweck der Erfindung ist die Schaffung eines Drehschiebers, der bei leichter Bedienbarkeit, geringem Kraftaufwand und kleinstmÖglichen Abmessungen eine feinfühlige und stetige Regelung der Durchflußmenge gewährleistet. Sie geht von einem Drehschieber aus, dessen als Planetenrad ausgebildete Schieberplatte mit der Innenverzahnung eines im Schiebergehäuse festen Hohlrades im Eingriff steht und mit Hilfe eines Zentralrades

ίο betätigt wird. Bei den bisher bekannten Konstruktionen dieser Art ist als eigentliches Absperrorgan eine Vollkreis'scheibe vorgesehen, die zu ihrer Verstellung rückseitig eine dem Außendurchmesser nach kleinere Verzahnung aufweist, so· daß die Schieberplatte während des Schließ Vorganges wohl eine zusätzliche Drehbewegung um ihre Achse vollführt, um ein selbständiges Abreiben der Dichtflächen von anhaftenden Verunreinigungen zu erreichen. Der Durchfluß wird bei diesem Schieber ebenso plötzlich abgeschnürt wie bei üblichen Flach- ao Schiebern. Es sind nun schon Absperrschieber bekannt, deren dichtender Rand, der in der Nähe der Schließstellung den Durchfluß querschnitt begrenzt, mit kammartigen Durchbrechungen oder ähnlichen Ausnehmungen versehen ist, so daß die Möglichkeit besteht, die Durchflußmenge gerade in der Nähe der Schließ lage feinfühlig zu regeln und die Regelcharakteristik zu beeinflussen. Es ist weiterhin bekannt, bei Drehschiebern mit runder Schieberplatte, die in rollender Bewegung in die Schließstellung gebracht wird, am Umfang der Schieberplatte eine Verzahnung anzuordnen, durch die eine Drosselung der Strömung erreichbar ist.

DieErnndung besteht im wesentlichen darin, daß die Planetenradverzahnung der Schieberplatte in bei Drehschiebern bekannter Weise am Umfang der Schieberplatte angeordnet ist und die letztverschließbare und erstöffnende Zahnlücke tiefer als

die übrigen bemessen ist, wobei sich die Verzahnung gegebenenfalls nicht über den gesamten Umfang der Schieberplatte erstreckt.

Es ist eine bekannte Tatsache, daß eine fühlbare Drosselwirkung (bzw. eine fühlbare Bremswirkung bei Verwendung als Motorbremse) erst im letzten, relativ kleinen Bereich des Schließweges des Absperrorgans auftritt. Beim erfindungsgemäßen Drehschieber wird die Strömung im letzten Teil ίο der Schließbewegung nun durch die Verzahnung in bekannter Weise in mehrere Strahlen aufgespalten und die feinfühlige Regelung der D rössel wirkung durch die Vertiefung der einen Zahnlücke erhöht. Versuche haben ergeben, daß es zweckmäßig ist, wenn die Zähnezahlen des Zenrtraltiades und des Planetenrades gleich oder annähernd gleich sind.

In der Zeichnung ist der Erfmdungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen Fig. 1 und 2 eine Ausführungsform in Ansicht bei abgenommenem Gehäusedeckel und im Schnitt, Fig. 3 die Schieberplatte knapp vor Beendigung des Schließweges als Einzelheit, Fig. 4 und 5 einen Drehschieber für zwei Leitungen in Ansicht (ebenfalls bei abgenommenem Gehäusedeckel) und Schnitt, Fig. 6 eine andere Ausbildung für eine Einzelleitung schematisch in Ansicht, Fig. 7 und 8 eine weitere Ausführungsvariante mit zwei verschiedenen Stellungen der Schieberplatte in Ansicht und Fig. 9 im Schnitt.

In den Figuren ist mit 1 bzw. x_a die kreisrunde Durchströmöffnung der Leitung und mit 2 die Schieberplatte bezeichnet, die als Planetenrad ausgebildet ist. Gemäß Fig. 1 hat die Schieberplatte· 2 bereits den größten Teil der Durchströmöffnung 1 beim Schließ Vorgang abgedeckt und die Verzahnung, die zur Aufrechterhältung der Wirkung als Blende scharfe Ränder oder nur unwesentlich abgerundete Ränder aufweist, übersteuert den Rand der Durchströmöffnung, so daß der Gasstrom bei senkrechter Ausströmung in mehrere Strahlen aufgespalten wird. Bei weiterer Schließbewegung wird der Gasstrom in eine geringere Zahl von Strahlen mit vergleichsweise kleineren Durchtrittsquerschnitten und gleichzeitigem Druckanstieg weiter gedrosselt, bis nur mehr die letztverschließbare· und erstöffnende Zahnlücke 3, die tiefer als die übrigen ausgebildet ist, dem Gasstrom Durchtrittsmöglichkeit gibt (Fig. 3) und endlich völliger Abschluß und der Enddruck erreicht sind.

Die Schieberplatte 2 ist als Planetenrad eines rückkehrenden Umlaufrädergetriebes ausgebildet, dessen Zentralrad 4 durch eine Steuerwelle 5 angetrieben wird und das ein in einem gemeinsamen Gehäuse 6 festes Hohlradsegment 7 besitzt. Die Schieberplatte 2 kämmt einerseits mit dem Zentralrad 4, anderseits mit dem festen Hohlradsegment7, so daß sie bei Verdrehung der Antriebswelle 5 sowohl eine Schwenkbewegung um die Zentralradachse als auch eine Drehung um ihre eigene Achse vollführt und zwangläufig vor die Du'rchströmöffnung ι bzw. von dieser weg gewälzt wird. Das Planetenrad 2 ist ohne Steg als lose Scheibe lediglich zwischen der als Schieberspiegel dienenden Innenwand 8 des Gehäusedeckels 9 und der ebenen Innenfläche 10 des Gehäuses 6 axial geführt. Das Zentralrad 4 besteht mit der Steuerwelle'5 aus einem Stück und ist mit Hilfe einer dichtenden Schulter4_a und einer Büchsen gasdicht im Gehäuse 6 gelagert. An das Gehäuse 6 mit der Einströmöffnung 12 ist mit Hilfe einer Dichtung 13 die Leitung 14, beispielsweise die von der Brennkraftmaschine kommende Auspuffleitung, angeschlossen. An den Gehäusedeckel 9 mit der Durchströmöffnung ι ist ebenfalls unter Zwischenlage einer Dichtung 15 eine Leitung 16 angeflanscht. Zur leichten Betätigung der Schieberplatte 2 ist es zweckmäßig, wenn die Zähnezahlen des Zentralrades 4 und des Planetenrades 2 gleich oder annähernd gleich sind.

Fig. 4 und 5 zeigen eine Absperreinriditung für zwei Leitungen, beispielsweise zur Verwendung als Motorbremse bei einer Brennkraftmaschine mit Abgasturboladeednrichtung. Dabei sind die in zwei Gruppen zusammengefaßten Auspuffleitungen 17, 18 zu einem gemeinsamen Gehäuse 19, ig_a geführt, in dem zwei baugleiche Schieberplatten 2 und zwei Hohlradsegmente 7 einander gegenüberliegen, wobei die als Planetenrad ausgebildeten. Schieberplatten mittels einer gemeinsamen Steuerwelle 5 und eines gemeinsamen Zentralrades 4 verstellbar sind. Die Funktion dieser Doppelsperreinrichtung ist analog der bereits beschriebenen.

Gemäß Fig. 6 bis 9 ist als Hohlrad des Umlaufrädergetriebes 4, 2, 7a ein auf den letzten Teil des Schließweges beschränktes Zahnsegment y_a vorgesehen, und das Planetenrad 2 ist auf dem übrigen Teil des Schließweges mittels einer Führungseinrichtung an einer Relativbewegung gegenüber dem Zentrabrad 4 gehindert. Das Planetenrad 2 macht daher, bis es zum Eingriff mit dem Zahnsegment J_a gelangt, eine reine Schwenkbewegung um die Achse des Zentralrades 4 und vollführt erst dann eine zusätzliche Drehung um seine Achse.

Wie in Fig. 6 dargestellt, besteht zur Sicherung des Zwangslaufes die formschlüssige Führungseinrichtung aus zwei zum Zentralrad konzentrischen ebenen Kurvenbahnen 20, in Form von Nuten im Gehäuse 6 als Kurventräger und zwei darin als Eingriffsglied geführten, mit dem Planetenrad 2 starr verbundenen Gleitsteinen 21 od. dgl., wobei no die Kurvenbahnen 20 zur Freigabe der Gleitsteine bei Eingriffsbeginn mit dem Hohlradsegment y_a in eine Hypozykloide 20_a in bezug auf das Hohlrad übergehen.

Bei der Ausbildung nach Fig. 7 bis 9 besteht die Führungseinrichtung nur aus einer zum Zentralrad 4 konzentrischen ebenen Kurvenbahn 20, einem darin geführten, mit dem Planetenrad 2 starr verbundenen Gleitstein 21 und aus einem Planetenradträger 22, der als einfache Lasche ausgebildet ist. Die Kurvenbahn 20 ist wiederum so geformt, daß sie den Gleitstein 21 bei Eingriffsbeginn des Planetenrades 2 mit dem auf wenige Zähne beschränkten, als Hohlrad dienenden Zahnsegment J_a freigibt, um die folgende Abwälzbewegung des Planetenrades nicht zu behindern. Die beiden Endstellungen des

Planetenrades 2 werden durch Anschlag des Planetenrades an einer Gehäuserandrippe (die in Fig. 8 dargestellte Planetenradlage ist knapp vor Erreichung einer dieser Endstellung) festgelegt. Wie insbesondere aus Fig. 9 ersichtlich, ist das Zentralrad 4 des Umlaufrädergetrieibes lediglich als Zahnsegment ausgebildet, mit dar Steuerwelle 5 aus einem Stück gefertigt und einerseits im Gehäuse 6, anderseits im Gehäusedeckel 9 gelagert.

Der Planetenradträger 22 ist als einfache Lasche ausgebildet, und das nur über einen Teil seines Umfanges mit Zähnen versehene Planetenrad 2 besitzt einen mit ihm aus einem Stück bestehenden Achszapfen 2_a zur Lagerung an der Lasche. Es ist in axialer Richtung zwischen Gehäuserippen 23, 24 einerseits und dem als Schieberspiegel 8 dienenden Gehäusedeckel 9 geführt. Der Gleitstein 21 zur Führung des Planetenrades 2 in der Kurvenbahn sitzt auf einer dreieckigen Platte' 25, die im Planetenrad 2 fest verschraubt ist und sich an dessen Achszapfen 2_a zentriert.

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Drehschieber, dessen als Planetenrad ausgebildete Schieberplatte mit der Innenverzahnung eines im Schiebergehäuse festen Hohlrades im Eingriff steht und mit Hilfe eines Zentralrades betätigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Planetenradverzahnung der Schiebeirplatte (2) in bei Drehschiebern bekannter Weise am Umfang der Schieberplatte¹ angeordnet ist und die letztverschließbare und erstöffnende Zahnlücke (3) tiefer als die übrigen bemessen ist, wobei sich die Verzahnung gegebenenfalls nicht über den gesamten Umfang der Schieberplatte erstreckt.

2. Drehschieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähnezahlen des Zentralrades (4) und der als Planetenrad dienenden Schieberplatte (2) gleich oder annähernd gleich sind.

3. Drehschieber nach Anspruch 1 oder den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die Innenverzahnung des Umlaufrädergetriebes (4, 2, γ_α) ein auf den letzten Teil des Schließweges beschränktes Zahnsegment (7_fl) vorgesehen und die als Planetenrad dienende Schieberplatte (2) auf dem übrigen Teil des Schließweges mittels einer Führungseinrichtung (20 bis 22) an einer Relativbewegung gegenüber dem Zentralrad (4) gehindert ist (Fig. 6 bis 9).

4. Drehschieber nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenverzahnung des Zahnsegmentes (7₀) auf jenen Teil des Schließweges beschränkt ist, auf welchem die Drosselung in der Leitung durch die Verzahnung erfolgt.

5. Drehschieber nach den Ansprächen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtung aus zwei zum Zentralrad (4) konzentrischen ebenen Kurvenbahnen (20) und zwei darin geführten, mit dem Planetenrad (2) starr verbundenen Gleitsteinen (21) od. dgl. besteht, wobei die Kurvenbahnen die Gleitsteine bei Eingriffsbeginn des Planetenrades mit dem als Hohlrad dienenden Zahnsegment (7J freigeben (Fig. 6).

6. Drehschieber nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtung aus einer zum Zentralrad (4) konzentrischen Kurvenbahn (20), einem darin geführten, mit dem Planetenrad starr verbundenen Gleitstein (21) od. dgl. und aus einem Planetenradträger (22) besteht, wobei die Kurvenbahn den Gleitstein bei Eingriffsbeginn des Planetenrades mit dem als Hohlrad dienenden Zahnsegment freigibt (Fig. 7 bis 9).

7. Drehschieber nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenbahn (20) zur Freigabe des Gleitsteines (21) in eine Hypozykloide (2O₀) in bezug auf das Hohlrad (7a) übergeht (Fig. 6).

8. Drehschieber nach den Ansprüchen 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Zentralrad (4) des Umlaufrädergetriebes (4, 2, γ_α) als Zahnsegment ausgebildet, mit der Steuerwelle (5) in an sich bekannter Weise aus einem Stück gefertigt und einerseits im Gehäuse (6), anderseits in einem Gehäusedeckel (9) gelagert ist go (Fig. 9).

9. Drehschieber nach den Ansprüchen 2, 3 und 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Planetenradträger als einfache Lasche (22) ausgebildet ist und das vorzugsweise nur über einen Teil seines Umfanges mit Zähnen versehene Planetenrad (2) einseitig einen gegebenenfalls mit ihm aus einem Stück bestehenden Achszapfen (2J zur Lagerung an der Lasche besitzt und zwischen Gehäuserippen (23, 24) und dem als Schieberspiegel (8) dienenden Gehäusedeckel (9) axial geführt ist.

10. Drehschieber für zwei Gasdruckleitungen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden getrennten Leitungen (17, 18) zu einem gemeinsamen Gehäuse (19) geführt sind, in dem zwei baugleiche Schieberplatten (2) und zwei als Hohlrad dienende Zahnsegmente (7) einander gegenüberliegen, wobei die Schieberplatten mittels einer gemeinsamen Steuerwelle (5) und eines gemeinsamen Zentralrades (4) gemeinsam verstellbar sind (Fig. 4 und 5).

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 90 015, 94 536, 221;

französische Patentschrift Nr. 792 448; USA.-Patentschriften Nr. 1 421 687, 1437426; Wünsch : Regler für Druck und Menge, Abb.8.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 609547/326 6.56 (609863 4.57)